Πρωτόνια vs ακτίνων Χ - Crash test στην ακτινοθεραπεία καρκίνων

Η αδρονοθεραπεία, που συχνά αναφέρεται ως "σωματιδιακή θεραπεία" χρησιμοποιεί πρωτόνια και ιόντα άνθρακα αντί για ακτίνες Χ, για την θεραπεία καρκινικών όγκων. Αποτελεί μια σύγχρονη και αποτελεσματική θεραπευτική παρέμβαση, που κερδίζει συνεχώς έδαφος διεθνώς στην αντιμετώπιση του καρκίνου, καθώς στοχεύει με μεγαλύτερη ακρίβεια τα καρκινικά κύτταρα, προκαλώντας λιγότερες βλάβες στους γύρω υγιείς ιστούς.

Μιλώντας στο iatronet.gr, ο επίκουρος καθηγητής ακτινοθεραπευτικής ογκολογίας στο ΑΠΘ, Antonio Capizzello, αναλύει τα πλεονεκτήματα και τα τρωτά σημεία της μεθόδου σε σύγκριση με την "συμβατική" ακτινοθεραπεία, ενώ εξηγεί γιατί είναι προτιμότερη σε παιδιά.

Οι διαφορές

Όπως αναφέρει, στην ακτινοβολία με ακτίνες Χ, το φωτόνιο, χωρίς μάζα και χωρίς φορτίο, είναι εξαιρετικά διεισδυτικό. Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας χορηγείται σε βάθος μόνο 0,5-3 cm κάτω από το δέρμα του ασθενή, ανάλογα με την ενέργεια που παρέχεται αρχικά. Στη συνέχεια αυτή η ενέργεια χάνεται εκθετικά σταδιακά μέχρι να φτάσει στο στόχο. "Δεδομένου ότι οι όγκοι - στόχοι βρίσκονται σχεδόν πάντα βαθιά, το φωτόνιο X ενεργά αλληλοεπιδρά με τα φυσιολογικά κύτταρα και απελευθερώνει μόνο μια μικρή υπολειπόμενη δόση ιονίζουσας ακτινοβολίας στα βαθύτερα καρκινικά κύτταρα", σημειώνει και προσθέτει: "Επίσης, δεδομένου ότι όλα τα φωτόνια X δεν σταματούν μέσα στον ανθρώπινο ιστό, συνεχίζουν  την πορεία τους έξω από το σώμα (δόση εξόδου)".

Αντίθετα, το πρωτόνιο είναι ένα βαρύ, φορτισμένο σωματίδιο που σταδιακά χάνει ταχύτητα καθώς αλληλοεπιδρά με τον ανθρώπινο ιστό. Είναι εύκολα ελεγχόμενο, παρέχει τη μέγιστη δόση του σε ακριβές βάθος και μπορεί να φτάσει έως και 32 cm. "Όταν εισέρχεται στο σώμα του ασθενή, είναι πολύ γρήγορο και απελευθερώνει μόνο μια μικρή δόση στην πορεία. Η απορροφούμενη δόση αυξάνεται πολύ σταδιακά ιδιαίτερα με την αύξηση του βάθος και την μείωση της ταχύτητας, ανεβαίνοντας ξαφνικά σε ένα μέγιστο όταν τελικά σταματήσει το πρωτόνιο. Αυτό είναι γνωστό ως η κορυφή Bragg", εξηγεί και προσθέτει: "Η δέσμη του πρωτονίου μπορεί να διαμορφωθεί έτσι ώστε η κορυφή Bragg να εμφανίζεται ακριβώς εντός της θέσης όγκου. Αμέσως μετά από αυτή την υψηλή απελευθέρωση ενέργειας, το πρωτόνιο σταματά εντελώς να δρα (χωρίς δόση εξόδου)".

Με βάση τα παραπάνω γίνεται σαφές ότι η θεραπεία με πρωτόνια επιτρέπει την ακριβή στόχευση της μεγαλύτερης ποσότητας ακτινοβολίας στα καρκινικά κύτταρα, σώζοντας τους υγιείς ιστούς του ασθενούς. Συνήθως, έως και 60% λιγότερη ακτινοβολία μπορεί να χορηγηθεί σε υγιείς ιστούς γύρω από τον όγκο, γεγονός που μειώνει τον κίνδυνο βλάβης από την ακτινοβολία σε αυτούς τους ιστούς.

Προτιμότερη επιλογή στα παιδιά

Με την διαθέσιμη τεχνολογία, εκτιμάται ότι τουλάχιστον το 15% έως 20% των ασθενών που υποβάλλονται σε θεραπεία με ακτίνες Χ μπορεί να ωφεληθεί από τη θεραπεία με πρωτόνια. Ωστόσο, μόλις το 1,5% των ασθενών την λαμβάνει.

Η θεραπεία ενδείκνυται ειδικά στα παιδιά, όπου οι παρενέργειες της συμβατικής ακτινοθεραπείας είναι συχνά σημαντικές και πολλοί αναπτύσσουν δευτερογενείς καρκίνους αργότερα στη ζωή τους.

Επί του παρόντος, περίπου το 17,5% των παιδιών που χρειάζονται ακτινοθεραπεία λαμβάνουν θεραπεία με πρωτόνια. "Ο μειωμένος όγκος φυσιολογικού ιστού που εκτίθεται σε χαμηλές δόσεις σε σύγκριση με την ακτινοθεραπεία IMRT μπορεί επίσης να μειώσει τον κίνδυνο δευτερογενούς καρκίνου που προκαλείται από την ακτινοβολία", επισημαίνει.

Διευκρινίζει πως παρά το προφανές θεωρητικό όφελος της θεραπείας, πολλοί στην παιδιατρική ογκολογική κοινότητα έχουν αμφισβητήσει εάν τα πρωτόνια είναι τόσο αποτελεσματικά στον έλεγχο του όγκου όσο τα φωτόνια-Χ. "Ορισμένοι αμφισβήτησαν επίσης την αξία της θεραπείας σε περιπτώσεις που απαιτούν ακτινοθεραπεία ολόκληρου του σώματος, ολόκληρης της κοιλιάς, ολόκληρου του πνεύμονα και ολόκληρου του εγκεφάλου", σημειώνει.

Σε σύγκριση με παιδιατρικούς ασθενείς, οι ενδείξεις για θεραπεία πρωτονίων στους ενήλικες ασθενείς είναι λιγότερο αναγνωρισμένα. Αν και η ακτινοβολία των ενδοφθάλμιων όγκων και το χόρδωμα/χονδροσάρκωμα της βάσης του κρανίου θεωρούνται επί του παρόντος ως τυπικές ενδείξεις για σε όλες σχεδόν τις χώρες, υπάρχουν μεγάλες διαφορές σχετικά με την επιλογή ασθενών για θεραπεία πρωτονίων  σε όλες τις ευρωπαϊκές χώρες και ακόμη και μεταξύ κέντρων της ίδιας χώρας.

Αρκετές εταιρείες ακτινοθεραπείας έχουν δημοσιεύσει οδηγίες σχετικά με τον τρόπο επιλογής ασθενών για θεραπεία με πρωτόνια. Ωστόσο, είναι ακόμη άγνωστο σε ποιο βαθμό αυτές οι συστάσεις υιοθετούνται στην καθημερινή κλινική πρακτική σε όλη την Ευρώπη.

Ενδείξεις για ακτινοθεραπεία με δέσμη πρωτονίων

Μίνι CERN

Σε αντίθεση με τα μηχανήματα ακτινοβολίας με ακτίνες Χ μπορούν να συναρμολογηθούν και να εγκατασταθούν σε ένα υπάρχον νοσοκομείο, το στήσιμο μιας μονάδας πρωτονίων χρειάζεται τη δημιουργία επιταχυντή - ενός "μίνι CERN" - σε χώρο όσο ένα γήπεδο τένις και συνήθως γίνεται σε αυτόνομες εγκαταστάσεις, εκτός νοσοκομείων. Οι επιταχυντές χρησιμοποιούν ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά πεδία για να επιταχύνουν τα σωματίδια. Υπάρχουν δύο ειδών επιταχυντές: οι γραμμικοί και οι κυκλικοί. Οι κυκλικοί αναγκάζουν τα σωμάτια να διαγράφουν μια κυκλική τροχιά, δίνοντάς τους όλο και περισσότερη ενέργεια σε κάθε περιστροφή, ενώ διακρίνονται σε διαφορετικά είδη (σύγχροτρο, κύκλοτρο, συγχροκύκλοτρο).

Η θεραπεία με πρωτόνια έχει σήμερα διπλάσιο κόστος από την θεραπεία με φωτόνια Χ χρησιμοποιώντας υπερσύγχρονες τεχνικές ακτινοθεραπείας. Αυτονόητα είναι μεγαλύτερο και το κόστος εγκατάστασης του επιταχυντή. Ωστόσο, όπως επισημαίνει ο καθηγητής, το κόστος καθορίζεται έντονα από την τεχνολογική εξέλιξη. "Από τις αρχές της δεκαετίας του 2000, τόσο η θεραπεία με ακτίνες Χ όσο και η θεραπεία πρωτονίων έχουν υποστεί σημαντικές βελτιώσεις όσον αφορά την ακρίβεια και την απόδοση της θεραπείας. Την ίδια περίοδο, το μέσο κόστος της ακτινοθεραπείας υπερδιπλασιάστηκε, ενώ η θεραπεία με πρωτόνια σημείωσε μείωση 50% στην τιμή εγκατάστασης", σημειώνει και προσθέτει πως η τιμή του εξοπλισμού έχει μειωθεί από 100 εκατομμύρια δολάρια πριν 10 χρόνια σε 30-40 σήμερα, με τάση περαιτέρω υποχώρησης στο μέλλον.

Επί του παρόντος, υπάρχουν περίπου 100 κέντρα πρωτονίων σε λειτουργία παγκοσμίως, τα περισσότερα από τα οποία ξεκίνησαν την τελευταία δεκαετία. Παρά την ταχεία αυτή αύξηση του αριθμού των εγκαταστάσεων πρωτονίων, η χωρητικότητα  παραμένει περιορισμένη σε σχέση με τον συνολικό αριθμό των ασθενών που έλαβαν θεραπεία με ακτινοθεραπεία. Μέσα στα επόμενα χρόνια σχεδιάζεται η δημιουργία ενός "μίνι CERN" στη Νοτιοανατολική Ευρώπη, την χωροθέτηση του οποίου διεκδικεί η Θεσσαλονίκη και τουλάχιστον άλλες τρεις βαλκανικές πόλεις (Σόφια, Σκόπια, Ποντγκόριτσα).